O2 Lewis-struktuur en kenmerke: 15 volledige feite


O2 is die mees noodsaaklike element vir mense vir asemhaling, dit is kleurlose gas met 'n molekulêre gewig van 32 g/mol. Kom ons bespreek meer O2 in hierdie artikel.

O2 Dit bestaan ​​uit twee O-atome en die omgewing rondom beide O-atome is dieselfde. Beide O-atome is sp3 hibridisasie. Om die valensie te bevredig en die oktet te voltooi, het beide O 'n dubbelbinding tussen hulle gevorm deur elektrone te deel. Die vorm van die molekule is lineêr en die bindingsafstand tussen twee O is 116 pm.

Die bindingsafstand is minder as wat verwag is as gevolg van die dubbelbindingskarakter tussen twee O-atome. Daarom is die band meer rigied. Ons kan meer oor O2 bindingsmodus, Lewis-struktuur, hibridisasie, polariteit en ander belangrike feite in detail in die volgende afdelings.

1. Hoe om die O te teken2 lewis struktuur?

Die tekening van Lewis-struktuur van O2 help ons om die vorige belangrike deel uit te vind. Kom ons probeer om die O te teken2 lewis-struktuur in 'n paar stappe met 'n verduideliking.

Tel die valenselektrone

Valenselektrone is die belangrikste dinge om Lewis-struktuur te teken. Eerstens, bereken ons die totale valenselektrone vir die O2-molekule en die waarde is 12. Dit is die bydrae van beide O-atoomvalenselektrone individueel en elke O dra 6 by as valenselektrone, saamgetel.

Die keuse van die sentrale atoom

Die sentrale atoom is 'n belangrike deel van die molekule, want op grond van die sentrale atoom word verskillende fisiese en chemiese eienskappe vir 'n molekule besluit. Hier kan ons die sentrale atoom onderskei omdat albei dieselfde is, en albei dieselfde eienskap het. Dus, ons kies een O as die sentrale atoom.

Bevredig die oktet

Dit moet geverifieer word terwyl die Lewis-struktuur geteken word dat elke atoom die oktetreël volg deur sy valensorbitaal te voltooi om die vereiste aantal elektrone te aanvaar of te deel. Hier moet beide O-atome hul valensdop voltooi word deur elektrone tussen hulle te deel via twee kovalente bindings.

Bevredig die valensie

Na opeenvolgende bindingsvorming, kyk ons ​​of die valensie van elke atoom geregverdig moet word. O2 benodig 8*2 = 16 elektrone wanneer die oktet volg, maar dit het 12 valenselektrone. Dus, die oorblywende 16-12 = 4 elektrone moet gedeel word deur 4/2 = 2 bindings. O is tweewaardig, dus maak elke O 'n dubbelbinding om te bevredig.

Ken die eensame pare toe

Ekstra oorblywende nie-gebonde elektrone wat oor die valensorbitaal van 'n spesifieke atoom teenwoordig is, moet as alleenpare oor daardie atoom geplaas word. Elke O het ses valenselektrone. Terwyl bindingsvorming slegs twee elektrone betrokke is, bestaan ​​die oorblywende vier elektrone as twee pare alleenpare oor elke O-atoom.

2. O2 valenselektrone

Valenselektrone is oor die buitenste dop van elke atoom teenwoordig en hulle is betrokke by bindingsvorming. Kom ons bereken die valenselektrone vir O2 in volgende deel.

Die totale valenselektrone vir die O2 molekule is 12. Dit is die waarde van die som van valenselektrone van twee O-atome saam. Elke O het ses valenselektrone volgens sy elektroniese konfigurasie. Dus, vir 'n molekule kom die aantal valenselektrone van die valenselektrone van die atoom af.

  • Kom ons bereken die valenselektrone van die O2 molekule.
  • Die elektroniese konfigurasie van O is [He]2s22p4
  • Die valenselektrone van elke O-atoom is 6.
  • Dus, in die O2 die totale valenselektrone is 6*2 = 12

3. O2 lewis struktuur eensame pare

Eensame pare is daardie valenselektrone wat nie aan die bindingsvorming deelneem nie, dit is nie-gebonde elektrone. Kom ons tel die eensame pare O2.

Elke O dra alleenpare in die O2 molekule. Daar is twee pare alleenpare wat deur elke o-atoom gedra word. O het vier nie-gebonde elektrone teenwoordig in sy valensieskil na die vorming van die dubbelbinding omdat dit 'n groep VIA-element is. O is tweewaardig, dus bestaan ​​die oorblywende vier elektrone as alleenpare.

  • Eensame pare word bereken deur die volgende formule, nie-gebonde elektrone = valenselektrone – bindelektrone.
  • Die alleenpare oor elke O-atoom is, 6-2 = 4 (twee pare)
  • Die eensame pare oor O2 molekule is 4*2 = 8 (vier pare)

4. O2 lewis struktuur oktet reël

Om die valensie van elke atoom te bevredig, gehoorsaam hulle die oktet na die bindingsvorming deur hul valensorbitaal te voltooi. Bespreek nou die oktet oor O2 volledig.

Beide O-atome het hul oktet in O voltooi2 deur elektrone in die bindings te deel. Die stabiele valensie van O is 2 en dit word bevestig uit sy elektroniese konfigurasie, [He]2s22p4. So, O probeer 'n dubbelbinding maak vir stabiliteit, en hier het beide O 'n dubbelbinding met mekaar gevorm deur vier elektrone te deel.

O behoort aan die p-blokelement wat ook deur sy elektroniese konfigurasie bevestig word. Dus, volgens die oktetreël wat toegepas word vir die p-blokelement wat p-blokelement is, voltooi sy valensieskil met 'n totaal van agt elektrone. Deur dubbelbindings te maak, kry elke O-atoom agt elektrone in oktette.

5. O2 Lewis struktuur vorm

Lewis-struktuurvorm is baie spesiaal vir daardie molekule wat dieselfde omgewing het. Nou probeer ons leer oor die vorm van O2 in die volgende afdeling.

Die vorm van die O2 molekule is lineêr wat deur die volgende tabel bevestig word.

Molekulêre
Formule  
Aantal van
verbandpare 
Aantal van
alleenpare   
Vorm    meetkunde
AX 1     0  lineêre     lineêre
AX2 2  0   lineêre  lineêre 
AX1  lineêre  lineêre 
AX3 30  Driehoekig
planêre
Driehoekig
planêre
AX2E  21gebuigDriehoekig
planêre
AX2 1  2     lineêre Driehoekig
planêre
AX4  4   0  tetraëdriese tetraëdriese
AX31   Driehoekig
piramidale   
tetraëdriese
AX2E2 2    2    gebuig     tetraëdriese
AX3     1  3lineêre   tetraëdriese
VSEPR tabel
O2 Molekulêre vorm

Die omgewing rondom beide O-atome is trigonaal plat. Dit is 'n AX2 tipe molekule uit die tabel hierbo, met een bindingspaar en twee alleenpare. Volgens die VSEPA (Valence Shell Electron Pair Repulsion) teorie, dit het 'n lineêre vorm, en die dubbelbinding tussen twee O-atome bly in die lineariteit.

6. O2 Lewis struktuur hoek

'n Bindingshoek is daardie hoek wat gemaak word deur die atome wat in 'n molekule teenwoordig is vir behoorlike oriëntasie en vorm. Bereken nou die bindingshoek van O2 in die volgende deel.

Die bindingshoek tussen twee O-atome is 1800 want dit is 'n lineêre molekule, en die lineêre molekule het sp gehibridiseer. Uit die verbasteringswaarde word ook bevestig dat die bepaalde waarde. Weereens, daar is geen alleenpare afstoting tussen twee O-atome nie, so die bindingshoek is perfek 1800.

O2 Bindingshoek
  • Eintlik word die bindingshoek voorspel deur die bents reël van verbastering, COSθ = s/(s-1).
  • Die verbastering van O2 is sp, so s karakter is 1/2th.
  • Dus, die bindingshoek is, COSθ = {(1/2)} / {1-(1/2)} = -1
  • Θ = COS-1(-1) = 1800
  • Wat die perfekte bindingshoek is vir lineêre molekules soos O2.

7. O2 Lewis struktuur formele aanklag

Met die konsep van formele lading kan ons die grootte van lading voorspel en watter atoom ophoop wat bereken kan word. Kom ons bereken die formele heffing vir O2.

Die formele aanklag van O2 is nul omdat dit 'n neutrale molekule is. O is 'n stabiele tweewaardige molekule en om hierdie rede kan dit 'n dubbelbinding gevorm word. Dus, daar is geen lading in die molekule teenwoordig nie, want die valensie van twee O-atome word ten volle bevredig deur 'n dubbelbinding, so dit is nie nodig om 'n lading aan te bied nie.

  • Kom ons kontroleer die waarde van die formele lading teenwoordig oor H of P deur die formule, FC = Nv - NLP -1/2 Nbp
  • Die formele lading teenwoordig oor elke O-atoom is, 6-4-(4/2) =0
  • Dus, die formele aanklag teenwoordig oor die O2 molekule is nul.

8. O2 lewis struktuur resonansie

Resonansie is die delokalisering van elektronwolke deur verskillende skeletvorme van die molekule. Kom ons kyk of dit moontlik is vir die O2 resonerende struktuur of nie.

Daar is geen resonerende struktuur waargeneem in die O2 molekule omdat beide O-atome elektronegatief is, dus probeer hulle nie elektrondigtheid uit sy sigma-orbitaal vrystel nie. Alhoewel daar 'n π binding teenwoordig so π elektrondigtheid is ook teenwoordig, maar dit kan nie gedelokaliseer word nie.

O-atoom is 'n meer elektronegatiewe atoom en dit trek die elektrondigtheid na homself toe. Dus, in die O2 molekule, geen kans op gedelokaliseerde elektrondigtheid tussen twee O-atome nie, en geen skeletvorms word waargeneem nie. Geen resonansie is moontlik in die O nie2molekule.

9. O2 verbastering

verbastering is 'n teoretiese konsep waardeur die vermenging van atoomorbitale 'n nuwe hibriede orbitaal van ekwivalente energie vorm. Kom ons voorspel die verbastering van O2.

Die Hibridisering van O2 word voorspel uit die volgende tabel wat sp2

struktuur verbastering
waarde
Toestand van
verbastering
van sentrale atoom  
Bond
hoek
lineêre   sp /sd / pd 1800
Planner
trigonaal  
3   sp1200
tetraëdriese 4    sd3/ sp3  109.50
Driehoekig
bipiramidaal
sp3d/dsp900 (aksiaal),
1200(ekwatoriaal)
oktaëdriese 6   sp3d2/d2sp3   900
vyfhoekige
bipiramidaal
7sp3d3/d3sp3    900, 720
Hibridiseringstabel
  • Ons kan die hibridisasie bereken deur die konvensie formule, H = 0.5(V+M-C+A),
  • Dus, die verbastering van sentrale O is, ½(6+0+0+0) = 3 (sp2)
  • Een s orbitaal en twee p orbitale van O is betrokke by die hibridisasie.
  • Die alleenpare word ook by die verbastering ingesluit.

10. Is O2 vaste stof of gas?

Die fisiese aard van 'n molekule is afhanklik van die atoominteraksies tussen atome en entropie by kamertemperatuur. Kyk nou of O2 is solied of gas.

O2 is gasvormig by kamertemperatuur omdat die atoominteraksies tussen twee O-atome nie so hoog is nie, dus is die diffusie tussen twee O-atome hoog en om hierdie rede is die entropie ook hoog. Ook die digtheid van die O2 molekule is baie laag en van der Waal se interaksie is baie laag vir O2 molekules.

Hoekom en hoe O2 is gasvormig?

O2 is gasvormig omdat van der Waal se interaksie tussen twee O-atome baie swak is, dus lê beide O-atome apart van mekaar. Om hierdie rede is die roostervorm van 'n suurstofmolekule losweg gebind en bestaan ​​dit as 'n gas by kamertemperatuur. Dit kan by 'n baie laer temperatuur gestol word.

11. Is O2 oplosbaar in water?

Die oplosbaarheid in water vir 'n molekule moet in water opgelos word en dan moet dit oplosbaar wees. Kom ons kyk of O2 is oplosbaar in water of nie.

O2 is onoplosbaar in water soos 'n ander gasvormige molekule. Vir 'n gasmolekule is dit baie moeilik om in 'n waterige oplossing op te los. Hulle word in oplossing geadsorbeer eerder as oplosbaar. Dit benodig meer druk of hoë temperatuur, maar na toepassing van so 'n eksperimentele toestand is min dele oplosbaar.

Hoekom en hoe O2 is onoplosbaar in water?

O2 is onoplosbaar in water omdat dit 'n nie-polêre molekule is. Ons weet soos opgelos soos en water is 'n polêre oplosmiddel en. Dus, vir nie-polêre molekules wat oplosbaar is in 'n polêre oplosmiddel is baie moeilik. Dit is ook 'n gasvormige molekule en kan nie in water opgelos word nie. Alhoewel die eensame pare O2 kan H-binding vorm.

12. Is O2 polêr of nie-polêr?

Die polariteit van 'n molekule hang af van die teenwoordigheid van dipoolmoment- en elektronegatiwiteitsverskille tussen twee atome. Kom ons ondersoek die polariteit van O2.

O2 is nie-polêr en die hoofrede is die vorm van die suurstof is simmetries met betrekking tot beide atome. Dus, die rigting van die dipoolmoment sal teenoorgesteld wees en die grootte van die dipoolmomentwaarde is gelyk. Dus, daar word die dipool-momentwaarde deur mekaar gekanselleer en die molekule nie-polêr gemaak.

Hoekom en hoe O2 is nie-polêr?

O2 is nie-polêr omdat die resulterende dipool-momentwaarde hier nul is. Die elektronegatiwiteitsverskil tussen twee O-atome is altyd nul omdat albei dieselfde substituent is en hul elektronegatiwiteitswaarde dieselfde is. Weereens, die dipool-oomblik rigting is teenoorgesteld sodat hulle mekaar kanselleer.

13. Is O2 neutraal?

Daar word gesê dat 'n molekule neutraal is wanneer sy oktet ten volle bevredig is of veelvuldige bindings in die molekule teenwoordig is. Kom ons kyk of O2 neutraal is of nie.

O2 is 'n neutrale gasvormige molekule. Daar is 'n dubbelbinding teenwoordig binne die molekule, so wanneer dit by 'n reaksie betrokke is, moet die dubbelbinding verbreek word, wat meer energie benodig het as 'n enkelbinding. Die alleenpare is ook teenwoordig in die elektronegatiewe orbitaal en geheg deur sterk elektroniese krag.

Hoekom en hoe O2 neutraal is?

O2 is neutraal omdat daar meer energie nodig is om sy dubbelbinding te breek om aan die chemiese reaksie deel te neem. O is ook meer elektronegatief, so dit kan nie maklik in alleenpare vrygestel word nie en maak neutraal in baie reaksies. Maar die elementêre O is 'n meer reaktiewe spesie en neem deel aan baie reaksies.

14. Is O2 'n molekulêre verbinding?

Wanneer twee of meer atome in 'n vaste verhouding gemeng word, staan ​​die handhawing van die valensie deur 'n chemiese reaksie bekend as die verbinding. Kom ons kyk of O2 is 'n molekulêre verbinding of nie.

O2 is egter nie 'n molekulêre verbinding nie die divalensie van beide O-atome word hier bevredig, maar dit is nie 'n vaste stof of het eienskappe soos hulle nie. O2 word gevorm deur twee suurstofatome in dieselfde verhouding as die verhouding verander word dan bestaan ​​daar nie suurstof nie dit verander na osoon (O3).

Hoekom en hoe O2 is nie 'n molekulêre verbinding nie?

O2 is nie 'n molekulêre verbinding nie, want dit is nie 'n vaste molekule wat interaksies tussen twee atome het nie. Dit is 'n gasvormige molekule en vir 'n verbinding moet dit 'n vermenging van twee verskillende atome wees, maar hier is beide atome dieselfde, alhoewel dit die vaste verhouding en behoorlike valensie behou het.

15. Is O2 ionies of kovalent?

Soos per Fajan se reël, geen molekule kan nie 100% ionies wees nie, dit het een of ander karakter van kovalent en omgekeerd. Kom ons kyk of O2 kovalent of ionies is.

O2 is 'n kovalente molekule en beide O-atome deel elektrone in die binding wat tussen twee O-atome teenwoordig is. Daar is geen ioniese interaksie tussen twee O-atome teenwoordig nie en daar is ook geen kans op polarisasie en polarisasie nie, want albei is dieselfde element.

Hoekom en hoe O2 is kovalent?

O2 is 'n kovalente molekule omdat die binding teenwoordig tussen twee O-atome gevorm word deur die deling van elektrone tussen twee O-atome. Die binding is nie-polêr, so daar is geen kans op ioniese interaksie nie. Hier is katioon en anioon albei dieselfde hulle is omgekeerd so geen toepassing van Fajan se reël nie.

Gevolgtrekking

O2 is 'n baie noodsaaklike gasvormige molekule wat in die atmosfeer teenwoordig is. Dit is diamagneties van aard, dit kan met yster in die hemoglobien van bloed bind en in die hele liggaam sirkuleer. Sonder suurstof sal geen mens oorleef word nie. Dit help met verbranding.

Biswarup Chandra Dey

Chemie gaan nie net oor lees reël vir reël en memoriseer nie, dit is 'n konsep om op 'n maklike manier te verstaan ​​en hier deel ek met jou die konsep oor chemie wat ek leer omdat kennis die moeite werd is om dit te deel.

Onlangse plasings